Alcaloïde polycyclique

Les alcaloïdes sont des molécules organiques hétérocycliques azotées d'origine naturelle pouvant avoir une activité pharmacologique.

Ce nom dérive du mot alcalin ; à l'origine, le terme a été employé pour décrire n'importe quelle base de Lewis contenant un hétérocycle azoté (ou improprement une amine). À cause du doublet électronique non liant de l'azote les alcaloïdes sont considérés comme des bases de Lewis.

On trouve des alcaloïdes, en tant que métabolites secondaires, principalement chez les végétaux, les champignons et quelques groupes animaux peu nombreux. Habituellement les alcaloïdes sont des dérivés des acides aminés.

Le mode d'extraction est très variable en fonction de la nature de l'alcaloïde ; mais on trouve typiquement deux schémas d'extraction : par un solvant apolaire en milieu alcalin ou par un solvant polaire en milieu acide (de Brönsted).

Les alcaloïdes ont la propriété de former des sels et d'être amers.

La caractérisation de la présence d'alcaloïde peut se faire par précipitation à l'aide de :

• Réactif silicotungstique : réactif de Bertrand
• Réactif phosphotungstique : réactif de Scheibler
• Réactif phosphomolybdique : réactif de Try-Sonenschein
• Réactif phosphoantimonique : réactif Schulze
• Iodure de potassium : réactif de Bouchardat
• Tétraiodomercurate de potassium : réactif de Valser-Mayer
• Iodobismuthate de potassium : réactif de Dragendorff
• Iodoplatinate de potassium.
• Acide picrique.
• Tanins.

De nombreuses autres méthodes comme la chromatographie sont également employées pour identifier et doser la molécule.

Bien que beaucoup d'alcaloïdes soient toxiques (comme la strychnine ou l'aconitine), certains sont employés dans la médecine pour, par exemple, leurs propriétés analgésiques (comme la morphine ou la codéine) ou dans le cadre de protocoles de sédation (anesthésie) souvent accompagnés d'hypnotiques.

Il existe un type d'alcaloïdes contenant deux atomes d'azote dans le noyau aromatique et qui n'est pas d'origine naturelle, c'est le groupe des pyrazoles.

Extraction des alcaloïdes

Comme les alcaloïdes se trouvent le plus souvent sous forme de sels d’acides minéraux ou organiques et parfois de combinaisons (avec les tanins en particulier), on pulvérise les plantes avec un alcalin. Deux méthodes d’extraction d’alcaloïdes qui sont assez faciles et accessibles au chimiste amateur expérimenté

1. solvant non polaire en milieu alcalin :

· la plante séche est pulvérisée et humectée avec une solution aqueuse alcaline (chaux, soude pour déplacer les bases fortes)

· Extraction avec un solvant organique non polaire

· Le marc est jeté

· La solution organique (alcaloïdes, lipides, pigments..) est conservée

· On concentre soit par un chauffage doux soit on utilise un évaporateur rotatif

· On effectue sur le concentré un épuisement par un acide dilué (généralement on utilise l’acide sulfurique 0.5 N) et on procède à une extraction (liquide – liquide)

· La solution aqueuse acide est alcanisée

· Faire un nouvel épuisement par un solvant organique non miscible (ether, chloroforme, xyléne)

· On obtient une solution organique alcaloïdes qu’il faut alors concentrer en l'évaporant

· On aura alors un résidu d’alcaloïdes bruts

2. alcool acide

· la plante séche est pulvérisée en présence d'alcool acide

· faire une lixiviation

· le marc est rejeté

· la solution extractive (alcaloïdes, amines, résines, pigments) est évaporée

· cette solution est reprise par un acide dilué ( la solution aqueuse acide ainsi contient des sels d’alcaloïdes impurs)

· la solution aqueuse acide est alors alcalinisée pour saponifier les sels d'alcaloïdes

· faire par la suite un épuisement par un solvant non miscible (ether, xyléne, chloroforme) · séparer la solution organique d’alcaloïdes

· évaporer cette solution pour obtenir un résidu d’alcaloïdes bruts Faire les réactions de précipitations des alcaloïdes pour vérification.

Classification

Ils ont longtemps été catégorisés et nommés en fonction du végétal ou de l'animal dont ils étaient isolés.

Au XXI^e siècle, elles sont habituellement catégorisées en fonction de leur structure chimique :

• Groupe des Azolidines (pyrrolidines) : Aniracetam, Anisomycin, CX614, Dextromoramide, Diphenyl prolinol, Acide Domoic, Histapyrrodine, Acide Kainic, Methdilazine, Oxaceprol, Prolintane, Pyrrobutamine, hygrine, cuscohygrine.

• Groupe des Azines : pipéridine, conicine, trigonelline, arecaidine, guvacine, pilocarpine, cytisine, nicotine, spartéine, pelletierine.

• Groupe des Tropanes : atropine, hyosciamine, cocaïne, ecgonine, scopolamine.

• Groupe des Quinoléines : Acridine, Acide bicinchoninique, Broxyquinoline, Chlorquinaldol, Cinchophen, Clioquinol, Dequalinium, Dihydroquinine, Dihydroquinidine, Hydroxychloroquine, 8-Hydroxyquinoline, Iodoquinol, Acide Kynurenique, Mefloquine, Nitroxoline, Oxycinchophen, Primaquine, Quinine, Quinidine, TSQ, Topotecan, Acide Xanthurenic, Strychnine, Brucine, Veratrine, Cevadine, Echinopsine
  • Aminoquinolines : Chloroquine, Hydroxychloroquine, Primaquine
  • 8-Aminoquinoline : Primaquine, Tafenoquine, Pamaquine

• Groupe des Isoquinolines : dimethisoquine, quinapril, quinapirilat, debrisoquine, 2,2'Hexadecamethylenediisoquinolinium dichloride, N-laurylisoquinolinium bromide, narcéine, hydrastine, berbérine
  • Les alcaloïdes de l'opium :
    • Naturels : Morphine, Codéine, Thébaïne, Papavérine, Narcotine, Noscapine
    • Semi-synthetiques : Hydromorphone, Hydrocodone, héroïne,
    • Synthétiques : Fentanyl, Pethidine, Methadone, Propoxyphène

• Groupe des Phényléthylamines (ce ne sont pas des alcaloïdes au sens propre, même si régulièrement classés comme tels) : MDMA, méthamphétamine, mescaline, éphédrine

• Groupe des Indoles :
  • Tryptamines : DMT, NMT (monométhyltryptamine), psilocybine, sérotonine
  • Ergolines : Les alcaloïdes de l'ergot de seigle (ergine, ergotamine, acide lysergique, etc.), LSD
  • Bêta-carbolines : harmine, yohimbine, réserpine, émétine

• Groupe des Purines :
  • Xanthines : caféine, théobromine, théophylline

• Groupe des Terpénoïdes :
  • Les alcaloïdes de l'aconit napel : aconitine
  • Solanidine, Solasodine, Batrachotoxine, Delphinine
  • Stéroïdes : solanine, samandarin

• Groupe des Bétaïnes (composés d'ammonium quaternaire, ce ne sont pas des alcaloïdes au sens propre, même si régulièrement classés comme tels) : muscarine, choline, neurine.

• Groupes des Pyrazoles

Voir aussi

• Portail de la chimie
• Portail de la biochimie
• Portail de la médecine
• Portail de la pharmacie